JP2020065002A - Liquid level adjusting device for immersion tank - Google Patents

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Abstract

To appropriately adjust the liquid level of a refrigerant in an immersion tank.SOLUTION: A liquid level adjusting device of a liquid immersion tank includes a volume variable member capable of expanding and contracting the volume in a state of being installed in a refrigerant stored in the liquid immersion tank, a valve unit that adjusts the amount of air in the volume variable member, an air introduction unit that introduces air into the volume variable member, a liquid level observation unit that observes the liquid level of the refrigerant stored in the liquid immersion tank, and a control unit that controls the valve unit and the air introduction unit on the basis of an observation result of the liquid level observation unit and adjusts the liquid level. Therefore, the liquid level of the refrigerant in the liquid immersion tank can be appropriately adjusted.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、液浸槽の液面高さ調整装置に関する。   The present invention relates to a liquid level adjusting device for a liquid immersion tank.

昨今、データセンタに設置されたサーバ等の電子機器を液体の冷媒に浸漬する液浸冷却方式の開発が進められており、液浸冷却方式に用いられる液浸槽の提案もされている（例えば、特許文献１参照）。   Recently, the development of an immersion cooling system in which an electronic device such as a server installed in a data center is immersed in a liquid coolant is under development, and an immersion tank used in the immersion cooling system is also proposed (for example, , Patent Document 1).

特開２０１８−１０９８０号公報JP, 2018-10980, A

ところで、液浸冷却方式によって冷却される電子機器は、その台数の増減設や、保守作業等の必要に応じて液浸槽に浸漬されたり、液浸槽から取り出されたりすることがある。電子機器が液浸槽に対して出し入れされると、これに伴って、液浸槽内の冷媒の液面高さが変化する。液浸槽内の冷媒の液面高さが低くなると、浸漬されている他の電子機器が冷媒から露出し、露出した電子機器の冷却が適切に行われなくなる。これに対し、液浸槽内の冷媒の液面高さが高くなると、冷媒が液浸槽から溢れる等の不都合が生じることが考えられる。特許文献１は、これらの不都合を解決するものとはなっていない。   By the way, the electronic equipment cooled by the immersion cooling method may be immersed in the immersion tank or taken out from the immersion tank according to the necessity of increasing or decreasing the number of the appliances or maintenance work. When the electronic device is taken in and out of the immersion tank, the liquid level height of the refrigerant in the immersion tank changes accordingly. When the liquid level of the refrigerant in the liquid immersion tank becomes low, other immersed electronic devices are exposed from the refrigerant, and the exposed electronic devices cannot be cooled properly. On the other hand, when the liquid level of the refrigerant in the immersion tank becomes high, it is possible that the refrigerant overflows from the immersion tank. Patent Document 1 does not solve these inconveniences.

１つの側面では、本明細書開示の発明は、液浸槽内の冷媒の液面高さを適切に調整することを目的とする。   In one aspect, the invention disclosed in the present specification aims to appropriately adjust the liquid level height of a refrigerant in a liquid immersion tank.

１つの態様では、液浸槽内に貯留される冷媒内に設置される状態で体積を膨張及び収縮できる体積可変部材と、前記体積可変部材内の空気量を調整する弁部と、前記体積可変部材内に空気を導入する空気導入部と、前記液浸槽内に貯留される冷媒の液面高さを観測する液面高さ観測部と、前記液面高さ観測部の観測結果に基づいて前記弁部及び前記空気導入部の制御を行い、前記液面高さを調整する制御部と、を備える。   In one aspect, a volume variable member capable of expanding and contracting a volume in a state of being installed in a refrigerant stored in a liquid immersion tank, a valve unit adjusting an air amount in the volume variable member, and the volume variable member. Based on the observation result of the air introduction unit for introducing air into the member, the liquid level height observation unit for observing the liquid level height of the refrigerant stored in the immersion tank, and the liquid level height observation unit. A control unit that controls the valve unit and the air introduction unit to adjust the liquid level.

本発明は、液浸槽内の冷媒の液面高さを適切に調整することができる。   According to the present invention, the liquid level height of the refrigerant in the immersion tank can be appropriately adjusted.

図１は実施形態の液浸槽の液面高さ調整装置が組み込まれた液浸冷却システムの概略を示す構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram showing an outline of an immersion cooling system in which a liquid level adjusting device for an immersion tank according to an embodiment is incorporated. 図２（Ａ）は体積可変部材が膨張する様子を示す説明図であり、図２（Ｂ）は体積可変部材が収縮する様子を示す説明図である。FIG. 2A is an explanatory view showing how the volume variable member expands, and FIG. 2B is an explanatory view showing how the volume variable member contracts. 図３は実施形態の液面高さ調整装置の動作の一例を示すフローチャートである。FIG. 3 is a flowchart showing an example of the operation of the liquid surface height adjusting device of the embodiment.

以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。ただし、図面中、各部の寸法、比率等は、実際のものと完全に一致するようには図示されていない場合がある。また、図面によっては、説明の都合上、実際には存在する構成要素が省略されていたり、寸法が実際よりも誇張されて描かれていたりする場合がある。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, in the drawings, the dimensions, ratios, etc. of the respective parts may not be shown to be completely the same as the actual ones. Depending on the drawings, for the sake of explanation, there may be cases where constituent elements that are actually present are omitted or dimensions are exaggerated than they actually are.

まず、図１を参照して、実施形態の液浸槽の液面高さ調整装置（以下、単に「調整装置」という）５０が組み込まれた液浸冷却システム１の概略について説明する。液浸冷却システム１は、液浸槽２と、液浸槽２の上部開口を開閉する蓋３と、液浸槽２内に貯留している冷媒４を備える。また、液浸冷却システム１は、冷媒循環装置（ＣＤＵ：Cooling Distribution Unit）３０と、調整装置５０を備える。   First, with reference to FIG. 1, an outline of an immersion cooling system 1 incorporating a liquid level height adjusting device (hereinafter, simply referred to as “adjusting device”) 50 for an immersion tank according to an embodiment will be described. The immersion cooling system 1 includes an immersion tank 2, a lid 3 that opens and closes an upper opening of the immersion tank 2, and a refrigerant 4 stored in the immersion tank 2. Further, the immersion cooling system 1 includes a refrigerant circulating device (CDU: Cooling Distribution Unit) 30 and an adjusting device 50.

液浸槽２内には、垂直方向に延びるレール部材５が設けられている。レール部材５には、冷却対象となる電子機器６が設置される。電子機器６は、レール部材５に対し、着脱自在とされている。本実施形態では、第一領域ＡＲ１、第二領域ＡＲ２及び第三領域ＡＲ３がそれぞれ機器搭載エリアとして設けられており、各領域にレール部材５が設けられており、電子機器６を設置できるようになっている。電子機器６は、台数の増減設が可能であり、また、保守作業時には、液浸槽２から取り出すことができる。なお、機器搭載エリアの数は、一例であり、これに限定されるものではい。   A rail member 5 extending in the vertical direction is provided in the liquid immersion tank 2. An electronic device 6 to be cooled is installed on the rail member 5. The electronic device 6 is detachable from the rail member 5. In the present embodiment, the first area AR1, the second area AR2, and the third area AR3 are each provided as a device mounting area, and the rail member 5 is provided in each area so that the electronic device 6 can be installed. Has become. The number of electronic devices 6 can be increased or decreased, and the electronic devices 6 can be taken out from the liquid immersion tank 2 during maintenance work. Note that the number of device mounting areas is an example, and the number is not limited to this.

本実施形態における冷媒４は、電気絶縁性及び熱伝導性を有する。例えば、３Ｍ社製のフロリナート（３Ｍ社の商標）等のフッ素系絶縁性冷媒は、冷媒４として好適に用いることができる。なお、フロリナートは、冷媒４の一例であり、他の冷媒を用いてもよい。   The refrigerant 4 in the present embodiment has electrical insulation and thermal conductivity. For example, a fluorine-based insulating refrigerant such as Fluorinert (trademark of 3M) manufactured by 3M can be preferably used as the refrigerant 4. Fluorinert is an example of the refrigerant 4, and other refrigerants may be used.

冷媒循環装置３０は、第１循環パイプ３２ａと第２循環パイプ３２ｂを介して液浸槽２と接続された熱交換器３１を備えている。冷媒４は、第１循環パイプ３２ａを通じて液浸槽２から熱交換器３１に送られ、熱交換器３１で冷却された後、第２循環パイプ３２ｂを通じて熱交換器３１から再び液浸槽２に戻される。冷媒４は、このように、冷媒循環装置３０と液浸槽２との間を循環することで、電子機器６の冷却に適した温度に維持される。   The refrigerant circulation device 30 includes a heat exchanger 31 connected to the immersion tank 2 via a first circulation pipe 32a and a second circulation pipe 32b. The refrigerant 4 is sent from the immersion tank 2 to the heat exchanger 31 through the first circulation pipe 32a, cooled by the heat exchanger 31, and then returned from the heat exchanger 31 to the immersion tank 2 through the second circulation pipe 32b. Will be returned. By circulating the coolant 4 between the coolant circulation device 30 and the immersion tank 2 in this manner, the coolant 4 is maintained at a temperature suitable for cooling the electronic device 6.

調整装置５０は、液面高さ観測部７と、体積可変部材８と、導入弁９と、空気導入部としてのエアコンプレッサ１１と、排出弁１２と、制御部１４を含む。さらに、調整装置５０は、蓋３のヒンジ部３ａに組み込まれた開閉センサ３ａ１を含む。   The adjusting device 50 includes a liquid level height observation unit 7, a volume variable member 8, an introduction valve 9, an air compressor 11 as an air introduction unit, a discharge valve 12, and a control unit 14. Further, the adjusting device 50 includes an opening / closing sensor 3a1 incorporated in the hinge portion 3a of the lid 3.

液面高さ観測部７は、液浸槽２の側壁上縁部に取り付けられ、垂直方向に延びる棒状のガイド部７ａと、このガイド部７ａに摺動可能に装着され、冷媒４の液面４ｓに浮かぶことができるフロート７ｂを含む。液面高さ観測部７は、液面高さに応じて移動するフロート７ｂの位置を検知することで冷媒４の液面高さを検出することができる。   The liquid level height observing section 7 is attached to an upper edge portion of a side wall of the immersion tank 2, and has a rod-shaped guide section 7a extending in a vertical direction and a slidable mount on the guide section 7a. Includes a float 7b that can float on 4s. The liquid level height observing unit 7 can detect the liquid level height of the refrigerant 4 by detecting the position of the float 7b that moves according to the liquid level height.

体積可変部材８は、液浸槽２内に貯留した冷媒４内に設置された状態で体積を膨張及び収縮することができる。冷媒４内で体積可変部材８を膨張させると冷媒４の液面４ｓの位置を上昇させることができる。一方、冷媒４内で体積可変部材８を収縮させると冷媒４の液面４ｓの位置を下降させることができる。体積可変部材８は、伸縮可能な蛇腹状である。   The variable volume member 8 is capable of expanding and contracting its volume in a state of being installed in the refrigerant 4 stored in the liquid immersion tank 2. When the variable volume member 8 is expanded in the refrigerant 4, the position of the liquid surface 4s of the refrigerant 4 can be raised. On the other hand, when the volume variable member 8 is contracted in the refrigerant 4, the position of the liquid surface 4s of the refrigerant 4 can be lowered. The variable volume member 8 has a bellows shape that can be expanded and contracted.

体積可変部材８は、液浸槽２内に設置され、その体積を膨張、収縮させて冷媒４の液面４ｓの位置を調整できればよいが、本実施形態では、液浸槽２をコンパクトに設計し、冷媒４の使用量を抑える観点から、以下のように配置されている。すなわち、体積可変部材８は、第一領域ＡＲ１、第二領域ＡＲ２及び第三領域ＡＲ３毎に電子機器６の設置領域の下部に配置されている。伸縮可能な蛇腹状である体積可変部材８は、液浸槽２の上下方向に伸縮するように設置されている。これにより、体積可変部材８は、各領域の範囲内で膨張及び収縮させることができる。   It suffices that the volume variable member 8 is installed in the immersion tank 2 and adjusts the position of the liquid surface 4s of the refrigerant 4 by expanding and contracting the volume thereof, but in the present embodiment, the immersion tank 2 is designed compactly. However, from the viewpoint of suppressing the usage amount of the refrigerant 4, they are arranged as follows. That is, the volume variable member 8 is arranged below the installation area of the electronic device 6 for each of the first area AR1, the second area AR2, and the third area AR3. The expandable and contractible bellows-shaped variable volume member 8 is installed so as to expand and contract in the vertical direction of the immersion tank 2. Thereby, the volume variable member 8 can be expanded and contracted within the range of each region.

第一領域ＡＲ１、第二領域ＡＲ２及び第三領域ＡＲ３では、電子機器６を取り外した状態となるとき、電子機器６が収納されるスペースが空く。そこで、この空いたスペースにおいて体積可変部材８を膨張させるようにすれば、液浸槽２内のスペースを有効に活用することができる。この結果、液浸槽２内をコンパクトに設計し、液浸槽２の高密度化を図ることができ、冷媒４の使用量も削減することができる。電子機器６を設置するとき、体積可変部材８は収縮した状態で電子機器６の下方に収納することができるので、電子機器６の邪魔になることがない。   In the first area AR1, the second area AR2, and the third area AR3, when the electronic device 6 is removed, a space for housing the electronic device 6 is free. Therefore, if the volume variable member 8 is expanded in this empty space, the space in the liquid immersion tank 2 can be effectively utilized. As a result, the inside of the liquid immersion tank 2 can be designed compact, the density of the liquid immersion tank 2 can be increased, and the amount of the refrigerant 4 used can be reduced. When the electronic device 6 is installed, the volume variable member 8 can be stored under the electronic device 6 in a contracted state, so that the electronic device 6 does not get in the way.

体積可変部材８は、防水性及び気密性のある素材によって形成されている。本実施形態の体積可変部材８はビニル製であるが、プラスチック製等としてもよい。体積可変部材８は、内部に空気が導入されることで膨張し、内部から空気が排出されることによって収縮する。このため、調整装置５０は、導入パイプ１０と、排出パイプ１３を備えている。導入パイプ１０には、エアコンプレッサ１１が配置されている。排出パイプ１３の端部は、開放端１３ａとなっており、空気を大気開放できるようになっている。   The variable volume member 8 is formed of a waterproof and airtight material. Although the variable volume member 8 of this embodiment is made of vinyl, it may be made of plastic or the like. The volume variable member 8 expands when air is introduced into the volume variable member 8 and contracts when air is discharged from the inside. Therefore, the adjusting device 50 includes the introduction pipe 10 and the discharge pipe 13. An air compressor 11 is arranged in the introduction pipe 10. The end portion of the discharge pipe 13 has an open end 13a so that the air can be opened to the atmosphere.

導入パイプ１０と各体積可変部材８とは空気の導入状態を制御できるように導入弁９を介して接続されている。また、排出パイプ１３と各体積可変部材８とは空気の排出状態を制御できるように排出弁１２を介して接続されている。導入弁９と排出弁１２は、体積可変部材８内の空気量を調整する弁部として機能する。導入弁９と排出弁１２は、いずれも電動弁である。   The introduction pipe 10 and each volume variable member 8 are connected via an introduction valve 9 so that the introduction state of air can be controlled. Further, the discharge pipe 13 and each volume variable member 8 are connected via a discharge valve 12 so that the discharge state of air can be controlled. The introduction valve 9 and the discharge valve 12 function as a valve unit that adjusts the amount of air in the volume variable member 8. Both the introduction valve 9 and the discharge valve 12 are electrically operated valves.

ここで、図２（Ａ）及び図２（Ｂ）を参照して、体積可変部材８の膨張及び収縮について説明する。図２（Ａ）を参照し、導入弁９が開弁され、排出弁１２が閉弁された状態でエアコンプレッサ１１が稼働すると、体積可変部材８内に空気が導入され、体積可変部材８が膨張する。体積可変部材８が膨張すると、冷媒４の液面４ｓの位置が上昇する。液浸槽２から電子機器６が取り出されたときに、このような動作が行われることにより液面高さが維持され、他の電子機器６が液面４ｓから露出することが回避される。   Here, expansion and contraction of the volume variable member 8 will be described with reference to FIGS. 2 (A) and 2 (B). Referring to FIG. 2A, when the air compressor 11 is operated with the introduction valve 9 opened and the discharge valve 12 closed, air is introduced into the volume variable member 8 and the volume variable member 8 Expands. When the volume variable member 8 expands, the position of the liquid surface 4s of the refrigerant 4 rises. When the electronic device 6 is taken out of the liquid immersion tank 2, the liquid level height is maintained by performing such an operation, and it is possible to prevent the other electronic device 6 from being exposed from the liquid surface 4s.

一方、図２（Ｂ）を参照し、導入弁９が閉弁され、排出弁１２が開弁された状態とされると、体積可変部材８内から空気が排出され、体積可変部材８が収縮する。体積可変部材８が収縮すると、冷媒４の液面４ｓの位置が下降する。液浸槽２内に新たに電子機器６が浸漬されたときに、このような動作が行われることにより液面高さが維持され、冷媒４が液浸槽２から溢れることが回避される。   On the other hand, referring to FIG. 2 (B), when the introduction valve 9 is closed and the discharge valve 12 is opened, air is discharged from the volume variable member 8 and the volume variable member 8 contracts. To do. When the volume variable member 8 contracts, the position of the liquid surface 4s of the refrigerant 4 descends. When the electronic device 6 is newly immersed in the liquid immersion tank 2, the liquid level height is maintained by performing such an operation, and the refrigerant 4 is prevented from overflowing from the liquid immersion tank 2.

調整装置５０は、制御部１４を備える。制御部１４は、ハードウェア構成として、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を有する演算回路と、プログラムメモリやデータメモリその他のＲＡＭ（Random Access Memory）やＲＯＭ（Read Only Memory）等を有する記憶装置等からなるマイクロコンピュータを主に備える。制御部１４は、開閉センサ３ａ１、液面高さ観測部７、導入弁９、エアコンプレッサ１１及び排出弁１２と電気的に接続されており、液面高さ観測部７の観測結果に基づいて、導入弁９、エアコンプレッサ１１及び排出弁１２の制御を行う。制御部１４は、これにより、液面高さを調整する。なお、本実施形態の制御部１４は、複数設置された体積可変部材８のいずれを作動させるのかを選択できるようになっている。以下、図３を参照して、調整装置５０による液面高さの調整工程の一例について説明する。   The adjusting device 50 includes the control unit 14. The control unit 14 has a hardware configuration, for example, an arithmetic circuit having a CPU (Central Processing Unit), a storage device having a program memory, a data memory, and other RAM (Random Access Memory), ROM (Read Only Memory), and the like. It mainly comprises a microcomputer. The control unit 14 is electrically connected to the opening / closing sensor 3a1, the liquid level height observing unit 7, the introduction valve 9, the air compressor 11, and the discharge valve 12, and based on the observation result of the liquid level height observing unit 7. , The introduction valve 9, the air compressor 11, and the discharge valve 12 are controlled. The control unit 14 thereby adjusts the liquid level height. The control unit 14 of the present embodiment can select which of the plurality of volume variable members 8 installed is to be operated. Hereinafter, with reference to FIG. 3, an example of the adjusting process of the liquid level by the adjusting device 50 will be described.

ここで、各ステップを説明する前に、液浸冷却システム１が稼働しているときの各体積可変部材８の状態について説明する。第一領域ＡＲ１、第二領域ＡＲ２及び第三領域ＡＲ３毎に設けられた体積可変部材８は、各領域における電子機器６の設置状態によって、その伸縮状態が異なっている。すなわち、電子機器６が設置された領域の体積可変部材８は収縮しており、電子機器６が取り出されている領域の体積可変部材８は膨張している。また、液浸冷却システム１が稼働しているときは、導入弁９及び排出弁１２は閉弁状態であり、エアコンプレッサ１１も停止している。   Here, before describing each step, the state of each volume variable member 8 when the immersion cooling system 1 is operating will be described. The expansion / contraction state of the volume variable member 8 provided for each of the first area AR1, the second area AR2, and the third area AR3 differs depending on the installation state of the electronic device 6 in each area. That is, the volume variable member 8 in the area where the electronic device 6 is installed is contracted, and the volume variable member 8 in the area where the electronic device 6 is taken out is expanded. Further, when the immersion cooling system 1 is operating, the introduction valve 9 and the discharge valve 12 are closed, and the air compressor 11 is also stopped.

制御部１４は、ステップＳ１において、開閉センサ３ａ１の検知結果に基づいて、蓋３が開いた状態であるか否かを判断する。ステップＳ１で制御部１４がＮＯと判断したときは、再度、ステップＳ１の判断が行われる。ステップＳ１の処理は、ステップＳ１でＹＥＳと判断するまで繰り返される。蓋３の開閉状態を判断するのは、電子機器６が液浸槽２に対して出し入れされ、液面高さ調整が必要となるのは、蓋３が開いた状態のときであることを考慮したものである。ステップＳ１の判断を行うことで、蓋３が閉じられ、液浸冷却システム１が運用中であるときに、例えば、地震等に起因する短時間の液面高さ変化が生じたとしても、調整装置５０は作動しない。ステップＳ１でＹＥＳと判断したときは、ステップＳ２へ進む。   In step S1, the control unit 14 determines whether or not the lid 3 is in the open state based on the detection result of the open / close sensor 3a1. When the control unit 14 determines NO in step S1, the determination of step S1 is performed again. The process of step S1 is repeated until YES is determined in step S1. The open / closed state of the lid 3 is determined in consideration of the fact that the electronic device 6 is taken in / out of the liquid immersion tank 2 and the liquid level height needs to be adjusted when the lid 3 is in the open state. It was done. When the lid 3 is closed and the immersion cooling system 1 is in operation by performing the determination in step S1, even if a short-time liquid level change due to an earthquake or the like occurs, adjustment is performed. The device 50 does not operate. If YES is determined in step S1, the process proceeds to step S2.

ステップＳ２では、作動させる体積可変部材８を選択する。例えば、第一領域ＡＲ１の電子機器６を取り出したり、第一領域ＡＲ１に電子機器６を浸漬させたりする場合には、第一領域ＡＲ１に設けられた体積可変部材８が選択される。すなわち、電子機器６の出し入れの対象となっている領域に設けられた体積可変部材８が選択される。本実施例において、この選択は、オペレータによって行われるが、例えば、レール部材５に電子機器６の脱着を検知するセンサを設け、そのセンサの検知結果に基づいて作動させる体積可変部材８を選択するようにしてもよい。   In step S2, the variable volume member 8 to be activated is selected. For example, when the electronic device 6 in the first area AR1 is taken out or the electronic device 6 is immersed in the first area AR1, the volume variable member 8 provided in the first area AR1 is selected. That is, the variable volume member 8 provided in the area where the electronic device 6 is taken in and out is selected. In the present embodiment, this selection is performed by the operator. For example, the rail member 5 is provided with a sensor for detecting attachment / detachment of the electronic device 6, and the volume variable member 8 to be activated is selected based on the detection result of the sensor. You may do it.

ステップＳ２に引き続いて行われるステップＳ３で、液面高さ制御が開始され、ステップＳ４において、制御部１４は、液面高さ観測部７から液面高さに関する情報を取得する。そして、ステップＳ５において、液面高さが予め設定された上限値よりも上であるか否かを判断する。ここで、上限値は、液浸槽２に設置された電子機器６が冷媒４から露出したり、溢れたりすることがないように設定された液面４ｓの許容範囲の上限である。ステップＳ５でＹＥＳと判断したときは、ステップＳ６へ進む。なお、例えば、電子機器６が新たに浸漬された場合には、液面高さが上昇するため、ステップＳ５においてＹＥＳと判断される。   In step S3, which is performed subsequent to step S2, the liquid level height control is started, and in step S4, the control unit 14 acquires information regarding the liquid level height from the liquid level height observation unit 7. Then, in step S5, it is determined whether or not the liquid level height is higher than a preset upper limit value. Here, the upper limit value is the upper limit of the permissible range of the liquid level 4s that is set so that the electronic device 6 installed in the liquid immersion tank 2 is not exposed or overflows from the refrigerant 4. When YES is determined in step S5, the process proceeds to step S6. Note that, for example, when the electronic device 6 is newly dipped, the liquid level rises, and thus YES is determined in step S5.

ステップＳ６では、排出弁１２を開弁する。これにより、体積可変部材８内から空気が抜け始め、体積可変部材８が収縮する。ステップＳ６に引き続いて行われるステップＳ７では、制御部１４は、再度液面高さ観測部７から液面高さに関する情報を取得し、ステップＳ８において、液面高さが予め設定された上限値よりも上であるか否かを判断する。ステップＳ８でＹＥＳと判断したときは、ステップＳ７からの処理を繰り返す。ステップＳ７及びステップＳ８の処理は、ステップＳ８でＮＯと判断されるまで、すなわち、液面高さが上限値以下と判断される状態となるまで継続される。   In step S6, the discharge valve 12 is opened. As a result, air begins to escape from the volume variable member 8 and the volume variable member 8 contracts. In step S7 subsequent to step S6, the control unit 14 obtains the information about the liquid level height from the liquid level height observing unit 7 again, and in step S8, the liquid level height is set to the preset upper limit value. It is determined whether or not it is above. If YES is determined in the step S8, the processes from the step S7 are repeated. The processes of steps S7 and S8 are continued until NO is determined in step S8, that is, until the liquid level height is determined to be equal to or less than the upper limit value.

ステップＳ８でＮＯと判断したときは、ステップＳ９へ進む。ステップＳ９では、排出弁１２を閉弁する。ステップＳ９の処理を行った後は、ステップＳ１５へ進む。ステップＳ１５では、ステップＳ１と同様に、開閉センサ３ａ１の検知結果に基づいて、蓋３が開いた状態であるか否かを判断する。制御部１４は、ステップＳ１５でＹＥＳと判断したときは、ステップＳ４からの処理を繰り返す。これにより、電子機器６の出し入れ作業中において液面高さを所望の位置に維持することができる。ステップＳ１５でＮＯと判断したとき、すなわち、蓋３が閉じられたときは、電子機器６の出し入れが終了したものと判断され、ステップＳ１６へ進み、制御は停止される。   If NO in step S8, the process proceeds to step S9. In step S9, the discharge valve 12 is closed. After performing the process of step S9, the process proceeds to step S15. In step S15, similarly to step S1, it is determined based on the detection result of the opening / closing sensor 3a1 whether or not the lid 3 is in the open state. When determining YES in step S15, the control unit 14 repeats the processing from step S4. As a result, the liquid level can be maintained at a desired position during the operation of taking in and out the electronic device 6. When NO is determined in step S15, that is, when the lid 3 is closed, it is determined that the electronic device 6 has been taken in and out, the process proceeds to step S16, and the control is stopped.

一方、制御部１４は、ステップＳ５でＮＯと判断したとき、ステップＳ１０へ進む。ステップＳ１０では、液面高さが下限値より下であるか否かを判断する。ここで、下限値は、液浸槽２に設置された電子機器６が冷媒４から露出したり、溢れたりすることがないように設定された液面４ｓの許容範囲の下限である。制御部１４は、ステップＳ１０でＹＥＳと判断したときは、ステップＳ１１へ進む。なお、例えば、電子機器６が取り出された場合には、液面高さが下降するため、ステップＳ１０においてＹＥＳと判断される。   On the other hand, when the control unit 14 determines NO in step S5, the process proceeds to step S10. In step S10, it is determined whether or not the liquid level height is below the lower limit value. Here, the lower limit value is the lower limit of the permissible range of the liquid surface 4s which is set so that the electronic device 6 installed in the liquid immersion tank 2 is not exposed or overflows from the refrigerant 4. When the control unit 14 determines YES in step S10, the control unit 14 proceeds to step S11. It should be noted that, for example, when the electronic device 6 is taken out, the liquid surface height is lowered, and thus YES is determined in step S10.

ステップＳ１１では、エアコンプレッサ１１を作動させるとともに、導入弁９を開弁する。これにより、体積可変部材８内に空気が導入され始め、体積可変部材８が膨張する。ステップＳ１１に引き続いて行われるステップＳ１２では、制御部１４は、再度液面高さ観測部７から液面高さに関する情報を取得し、ステップＳ１３において、液面高さが予め設定された下限値よりも下であるか否かを判断する。ステップＳ１３でＹＥＳと判断したときは、ステップＳ１２からの処理を繰り返す。ステップＳ１２及びステップＳ１３の処理は、ステップＳ１３でＮＯと判断されるまで、すなわち、液面高さが下限値以上と判断される状態となるまで継続される。   In step S11, the air compressor 11 is operated and the introduction valve 9 is opened. As a result, air is introduced into the variable volume member 8 and the variable volume member 8 expands. In step S12 performed subsequent to step S11, the control unit 14 obtains the information regarding the liquid surface height from the liquid surface height observing unit 7 again, and in step S13, the liquid surface height is set to the preset lower limit value. It is determined whether or not it is below. When YES is determined in step S13, the processes from step S12 are repeated. The processes of steps S12 and S13 are continued until NO is determined in step S13, that is, until the liquid level height is determined to be equal to or more than the lower limit value.

ステップＳ１３でＮＯと判断したときは、ステップＳ１４へ進む。ステップＳ１４では、エアコンプレッサ１１を停止し、導入弁９を閉弁する。ステップＳ１４の処理を行った後は、ステップＳ１５へ進む。また、ステップＳ１０でＮＯと判断したときも、ステップＳ１５以降の処理が行われる。ステップＳ１５以降の処理は、上述の通りであるので、ここでは、省略する。   If NO in step S13, the process proceeds to step S14. In step S14, the air compressor 11 is stopped and the introduction valve 9 is closed. After performing the process of step S14, the process proceeds to step S15. Further, also when it is determined NO in step S10, the processing of step S15 and thereafter is performed. Since the processing after step S15 is as described above, it is omitted here.

本実施形態の液浸冷却システム１は、調整装置５０を備える。これにより、液浸槽２内に浸漬されている電子機器６の台数や増減設、保守作業等による電子機器６の出し入れによる液浸槽２内の冷媒４の液面高さの変動を抑制し、液面高さを適切な範囲に維持することができる。   The immersion cooling system 1 of the present embodiment includes an adjusting device 50. This suppresses the fluctuation of the liquid level of the refrigerant 4 in the immersion tank 2 due to the number of electronic devices 6 immersed in the immersion tank 2, the increase / decrease of the electronic devices 6, and the removal of the electronic devices 6 due to maintenance work. The liquid level height can be maintained within an appropriate range.

冷媒４は、一般的に、水と比較して比重が高くまた高価である。この為、設置する場所の耐荷重や導入コスト面等から、冷媒４の使用量は極力削減する必要がある。このため、液浸槽２内の冷媒４の液面高さは、すべての電子機器６が浸ることができる範囲内でできるだけ低くなるように設計されることが望ましい。本実施形態の調整装置５０は、電子機器６の出し入れが行われても、液面高さを所望の範囲に維持することができる。このため、電子機器６の出し入れに起因する液面高さの変動に対応すべく、作業の都度の冷媒の補充や排出等の作業が不要である。また、液面高さの変動に対応するために液浸槽２を搭載する電子機器６の寸法より大幅に深く設計したり、冷媒４を液面位置が変動しても装置に影響が出ないほど余分に充填したりする等の対応が不要となる。   The refrigerant 4 is generally higher in specific gravity and expensive than water. For this reason, it is necessary to reduce the usage amount of the refrigerant 4 as much as possible from the viewpoint of the load resistance of the installation location and the introduction cost. Therefore, it is desirable that the liquid level of the refrigerant 4 in the immersion tank 2 is designed to be as low as possible within the range in which all the electronic devices 6 can be immersed. The adjusting device 50 of the present embodiment can maintain the liquid level in a desired range even when the electronic device 6 is taken in and out. Therefore, it is not necessary to replenish or discharge the refrigerant each time the work is performed in order to cope with the fluctuation of the liquid level caused by the taking in and out of the electronic device 6. Further, even if the liquid level is designed to be much deeper than the size of the electronic device 6 in which the liquid immersion tank 2 is mounted, or the liquid level of the refrigerant 4 is changed, the device is not affected. It is not necessary to take measures such as extra filling.

以上本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形、変更が可能である。   Although the preferred embodiments of the present invention have been described above in detail, the present invention is not limited to the specific embodiments, and various modifications within the scope of the gist of the present invention described in the claims. It can be changed.

１ 液浸冷却システム
２ 液浸槽
３ 蓋
３ａ ヒンジ部
３ａ１ 開閉センサ
４ 冷媒
４ｓ 液面
５ レール部材
６ 電子機器
７ 液面高さ観測部
７ａ ガイド部
７ｂ フロート
８ 体積可変部材
９ 導入弁
１０ 導入パイプ
１１ エアコンプレッサ
１２ 排出弁
１３ 排出パイプ
１３ａ 開放端
１４ 制御部
５０ 液面高さ調整装置 1 Immersion cooling system 2 Immersion tank 3 Lid 3a Hinge part 3a1 Open / close sensor 4 Refrigerant 4s Liquid level 5 Rail member 6 Electronic equipment 7 Liquid level height observation part 7a Guide part 7b Float 8 Volume variable member 9 Introducing pipe 10 Introducing pipe 11 Air Compressor 12 Discharge Valve 13 Discharge Pipe 13a Open End 14 Controller 50 Liquid Level Height Adjustment Device

Claims (5)

液浸槽内に貯留される冷媒内に設置される状態で体積を膨張及び収縮できる体積可変部材と、
前記体積可変部材内の空気量を調整する弁部と、
前記体積可変部材内に空気を導入する空気導入部と、
前記液浸槽内に貯留される冷媒の液面高さを観測する液面高さ観測部と、
前記液面高さ観測部の観測結果に基づいて前記弁部及び前記空気導入部の制御を行い、前記液面高さを調整する制御部と、
を備えた液浸槽の液面高さ調整装置。 A variable volume member capable of expanding and contracting volume in a state of being installed in a refrigerant stored in a liquid immersion tank,
A valve unit for adjusting the amount of air in the volume variable member,
An air introduction part for introducing air into the volume variable member,
A liquid level height observing unit for observing the liquid level height of the refrigerant stored in the immersion tank,
A control unit that controls the valve unit and the air introduction unit based on the observation result of the liquid level height observation unit, and adjusts the liquid level height,
Liquid level adjusting device for a liquid immersion tank. 前記弁部は、前記体積可変部材内に空気を導入するときに開弁される導入弁と、前記体積可変部材内から空気が排出されるときに開弁される排出弁を含む請求項１に記載の液浸槽の液面高さ調整装置。   The valve unit includes an introduction valve that is opened when air is introduced into the volume variable member, and a discharge valve that is opened when air is discharged from the volume variable member. Liquid level adjusting device for the immersion tank described. 前記体積可変部材は、伸縮可能な蛇腹状である請求項１又は２に記載の液浸槽の液面高さ調整装置。   The liquid level adjusting device for a liquid immersion tank according to claim 1, wherein the variable volume member has a bellows shape that can be expanded and contracted. 前記体積可変部材は、前記液浸槽内において、電子機器の設置領域の下部に配置された請求項１乃至３のいずれか一項に記載の液浸槽の液面高さ調整装置。   The liquid level height adjusting device for an immersion tank according to claim 1, wherein the variable volume member is arranged in a lower portion of an installation area of an electronic device in the immersion tank. 前記液浸槽が備える蓋の開閉状態を検知する開閉センサをさらに備え、前記制御部は、前記開閉センサが前記蓋の開状態を検知した状態であるときに、前記液面高さを調整する請求項１乃至４のいずれか一項に記載の液浸槽の液面高さ調整装置。   An opening / closing sensor that detects an open / closed state of a lid included in the liquid immersion tank is further provided, and the control unit adjusts the liquid level height when the open / close sensor detects the opened state of the lid. The liquid level adjusting device for a liquid immersion tank according to claim 1.
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